Les commutateurs imprimés à jet d'encre rendent la gestion de plusieurs bandes de fréquences plus facile et moins coûteuse dans les appareils sans fil.

Modules de communication réglables en fréquence, tels que les antennes et les filtres, devraient aider à miniaturiser les appareils sans fil. Les chercheurs de KAUST ont créé des commutateurs qui permettent de contrôler ces modules en réponse à des stimuli.

Appareils mobiles pour prendre en charge plusieurs normes, tels qu'un système de positionnement global et un système global de communications mobiles, nécessitent des antennes capables de couvrir plusieurs bandes de fréquences. « Les commutateurs radiofréquence sont la clé pour réaliser des antennes et des filtres accordables en fréquence et peu encombrants, " dit Shuai Yang, étudiant au doctorat, qui a travaillé sur le projet avec son superviseur Atif Shamim.

Les commutateurs radiofréquence disponibles dans le commerce ont des limitations de performances et impliquent des approches de fabrication alambiquées qui nécessitent des matériaux et des outils coûteux.

Maintenant, L'équipe de Shamim a développé une méthode d'impression à jet d'encre rentable pour générer des commutateurs. "Comme pour le papier journal, le coût de l'électronique imprimée est extrêmement faible, " dit le post-doctorant, Mohamed Vaseem, qui est également auteur sur le papier. Les commutateurs étaient constitués de couches uniques de dioxyde de vanadium sensibles thermiquement et électriquement.

Les chercheurs ont synthétisé des nanoparticules de dioxyde de vanadium avec un arrangement cristallin spécifique pour créer l'encre souhaitée. Ils ont imprimé deux configurations de commutateurs différentes pouvant être déclenchées thermiquement et électriquement. Les performances de ces commutateurs étaient comparables à leurs analogues non imprimés, mais à un coût bien moindre.

Comme expérience de preuve de concept, l'équipe a incorporé le commutateur dans une antenne accordable imprimée sur un substrat flexible. À température ambiante, l'antenne pourrait fonctionner dans la plage correspondant aux futures communications 5G. Lorsqu'il est chauffé, le commutateur a permis à l'antenne de fonctionner dans la gamme WiFi et Bluetooth.

"Lorsque l'électronique entièrement imprimée deviendra mature pour l'industrialisation, notre commutateur sera utile pour la production de masse de smartphones et autres appareils sans fil, " dit Yang.

En prévision de ces évolutions, l'équipe construit un modèle de commutateur précis pour les simulations informatiques. "Nous travaillons également à l'amélioration des performances du switch, " ajoute Vaseem.